科技导报

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科技导报. 2014, 32(13): 0-0.

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移动机器人是一种可在复杂环境下工作，具有自行规划、自主运行的智能机器人，它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程、人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能的不断完善，移动机器人在工业、农业、医疗、服务等行业中都得到广泛应用，在城市安全、国防和空间探测领域的有害与危险场合也得到很好地应用。因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。

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农业生物技术科技创新发展趋势

范云六

科技导报. 2014, 32(13): 1-1.

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21世纪中国现代农业发展面临人口增长、资源短缺和环境恶化的多重压力。据测算，中国要保障2020年14.5亿人口的粮食安全，粮食产量必须比现有生产水平提高20%。中国农业资源人均占有量偏低，到2020年，人均占有耕地将由现在的0.11hm²降低到0.094hm²。耕地和水资源的刚性制约，严重威胁到中国粮食安全，单纯依靠常规技术和扩大生产规模难以满足未来不断增长的农产品需求。发展生物育种技术，加快培育优质、高产、高效农作物新品种，已成为保障国家粮食安全的战略选择。

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路径预设的移动机器人设计

施文灶, 王平, 张建楠

科技导报. 2014, 32(13): 15-18. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.001

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为实现具有环境自适应能力的全方位移动的机器人，分析了当前移动机器人运动路径规划中存在的问题，提出一种路径预设移动机器人的设计方案。该系统由移动机器人和无线遥控器两个部分组成，采用霍尔传感器、红外避障传感器和电子指南针等多种传感器的融合，实现移动机器人的精确移动、路径学习和信息存储。从记录模式和移动模式两个方面阐述了系统工作流程。调试结果表明，设计提出的移动机器人能搭载各种设备，完成按预设路径移动并反向返回的功能，适于在智能家居等环境中进行监控采集等应用。

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钨穿甲弹对超音速反舰导弹发动机舱的毁伤效应

姜颖资, 王伟力, 黄雪峰, 傅磊

科技导报. 2014, 32(13): 19-22. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.002

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为研究钨穿甲弹对超音速反舰导弹发动机舱的毁伤效应，采用ANSYS/LS-DYNA软件，对钨穿甲弹以1000m/s着靶速度，侵彻速度为730m/s的来袭超音速反舰导弹的发动机舱进行了数值模拟，获得钨穿甲弹入射角、偏轴距离对毁伤超音速反舰导弹发动机舱的影响规律。计算结果表明，在钨穿甲弹能侵入发动机的前提下，偏轴距离相同的各工况，入射角较小的工况，钨穿甲弹侵入发动机后的剩余质量较大，但剩余速度较小；入射角相同的各工况，偏轴距离越小，钨穿甲弹侵入发动机后的剩余质量、剩余速度和剩余动能均越大。以钨穿甲弹剩余动能为毁伤能力评估标准，综合来看，在较小的偏轴距离、能侵入发动机的前提下，入射角较小的钨穿甲弹对来袭超音速反舰导弹的发动机舱毁伤效果较好。

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基于正交试验设计的水合物浆液流动特性数值模拟

江国业, 王晓娅, 孙鹏

科技导报. 2014, 32(13): 23-27. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.003

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针对竖直管道内水合物浆液输送过程中的流动问题，以浆液流速、水合物颗粒粒径和水合物颗粒体积分数作为影响浆液流动特性的主要因素，以水合物浆液在管道输送过程中的压降为评价指标，对水合物浆液在竖直弯管中的流动进行了正交试验设计，并在正交试验设计的基础上运用CFD软件模拟了浆液在管道中的流动情况。结果表明，在浆液输送过程中，输送速度对压降的影响最大，随着输送速度的增加，压降损失也随之增大；颗粒的粒径对压降的影响次之，水合物颗粒的粒径越小对压降的影响越大，随着粒径的增大，压降损失趋于平缓；水合物颗粒体积分数对压降的影响最小，随着水合物颗粒体积分数的增加，压降逐渐减小。通过对试验结果的进一步分析，给出了该试验条件下水合物浆液在管道输送较优的方案。

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粒子群优化算法在齿轮箱振动信号去噪中的应用

张澎涛, 刘晋浩

科技导报. 2014, 32(13): 28-32. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.004

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以振动频谱分析和粒子群优化算法为主要理论依据，以风力涡轮机齿轮箱为例，提出一种基于一维加速搜索算法和粒子群优化的齿轮箱振动信号去噪方法。利用一维加速搜索算法缩减搜索范围，应用粒子群优化算法提升优化效果，对切比雪夫带通滤波器和Morlet小波滤波器的设计参数进行优化，并对齿轮箱故障振动信号进行滤波处理。仿真实验结果表明，此方法能够实现快速有效滤波去噪，适用于齿轮箱实时故障诊断的研究，具有一定的理论研究价值和实践应用价值。

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散体单元法确定计算时步模拟刚度法

闫民, 郭震

科技导报. 2014, 32(13): 33-35. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.005

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散体单元法DEM的核心内容是运用所谓的中心差分法，实际上使用了迭代计算，在计算中确定合理的计算时步及其法向刚度是研究问题非常重要的方面，时步的选取与被研究颗粒的刚度、质量、阻尼，以及它们之间的匹配关系密切相关。目前，确定刚度的一般做法是实测，但实测只能对特定条件进行，且需要研究人员具有较丰富的经验，才能保证计算结果接近实际。本文通过质量—弹簧系统，对DEM计算过程进行理论与数值模拟讨论，给出确定计算时步和法向刚度的选取方法，对同类计算具有一定的参考意义。

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非均质性对超低渗透油藏产水机制影响实验

杨正明, 高天放, 冯骋, 王智, 刘学伟

科技导报. 2014, 32(13): 36-40. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.006

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针对超低渗透油藏普遍发育微裂缝、导致储层非均质性强的特点，开展了裂缝型岩心的制作和不同组合方式下的超低渗透油藏天然能量开采的物理模拟实验。基质与裂缝型岩心并联水驱油实验模拟不同非均质性储层油藏产水规律。实验结果表明，非均质储层含水上升曲线分为无水采油期、含水上升期和高含水上升期、高含水期4个阶段。含水上升规律主要受储层平均渗透率、渗透率级差、微裂缝发育特征和含水层能量的影响。对于非均质性较强的超低渗透油藏，应重点关注较高渗透率储层、水层和裂缝较发育储层的含水上升变化特征。

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裂缝性储层油水流动规律实验研究

刘敏, 任向海, 昌伦杰, 肖香姣, 常志强, 王彦秋

科技导报. 2014, 32(13): 41-45. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.007

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大部分裂缝性储层具有裂缝-孔隙结构，属于双重介质，目前油水在这类岩石中尤其是裂缝中的流动规律并不十分清楚，这给裂缝性储层油藏的数值模拟、开发方案设计造成较大的困难。为研究裂缝中油水的流动规律，设计了可视的、具有自动数据采集功能的裂缝驱替实验装置，测定了不同裂缝开度下不同液体不同流体黏度以及不同流动速度等条件下裂缝中单相流体的流动状态。结果表明，裂缝中单相液体的流动在一定条件下从线性变成非线性，一般情况下，雷诺数较小时为线性渗流，雷诺数较大时为非线性渗流。但是，雷诺数不是唯一的判别标准。研究还发现，存在两种不同的非线性渗流，在缝宽较小时流量与压力梯度的关系曲线成凹形，较大时则成凸形。

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层理性泥页岩井壁失稳机制的FLAC3D 数值分析

赵靖影, 邓金根, 黄桢, 朱海燕

科技导报. 2014, 32(13): 46-52. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.008

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在层理性泥页岩钻井过程中经常出现井壁失稳，影响钻井的顺利进行。考虑层理性泥页岩的岩块和层理特性，采用层理岩石单元和层理面单元的组合模型描述层理性地层的破坏模式。利用有限差分数值模拟软件FLAC3D建立层理性泥页岩井眼的有限差分计算模型，模拟了实际钻井过程。和均质地层对比，分析了层理性泥页岩井眼的塑性区分布、井眼位移和次生应力分布特点。数值模拟再现了层理面的变形破坏现象，描述了层理面的滑移特征。研究结果表明，数值模拟结果和实际钻井现象相吻合，层理面上下两侧位移差最大为0.8mm，层理面滑移位移是错动位移的8.13倍，证明了层理面的滑移是层理性泥页岩井壁失稳的根本原因。分别模拟了地应力、层理面空间分布、井眼轨迹参数和井眼尺寸对倾斜层理直井和水平层理斜井的变形破坏规律。

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加蓬G 区块破碎地层井壁失稳机制与钻井液技术对策

张广垠, 金军斌, 夏柏如

科技导报. 2014, 32(13): 53-57. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.009

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加蓬G区块是中石化海外重点勘探开发区块，LPC和ANG复杂地层钻井施工中出现了严重的井壁失稳问题。通过破碎地层的泥页岩岩心表观特征分析、泥页岩钻屑清水浸泡试验、泥页岩黏土矿物分析和泥页岩滚动回收试验得出，以伊/蒙混层和伊利石为主的黏土矿物组分和微裂隙发育特征是加蓬G区块破碎地层井壁失稳的外在物质条件；钻井液滤液沿裂隙和微裂隙进入地层深部，使黏土矿物水化膨胀，使井壁失去平衡，是导致坍塌掉块的内在原因。制定了钻井液密度应力防塌、屏蔽封堵防塌、优质钻井液体系配方等综合防塌技术措施，在加蓬G区块进行了现场试验，G-9井和G-10井2口井LPC和ANG地层的平均井径扩大率分别降低到11.6%和12.1%，井身质量较邻井有显著的提高，取得了良好的井壁稳定效果。

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乳腺癌患者血浆和尿液的1H-NMR代谢组学

陈音, 钟美佐, 哈木拉提·吾甫尔, 巴吐尔·买买提明, 邓皖利, 张洪亮, 王锐

科技导报. 2014, 32(13): 58-63. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.010

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为探讨乳腺癌患者血浆、尿液代谢组学变化，建立早期诊断的代谢标志物体系。选取乳腺癌患者45例，健康对照30例，获得血浆1H-NMR谱图，对所得自由衰减信号进行分段积分、数据归一化后用正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）进行模式识别。与健康人群相比，乳腺癌患者血浆中多种氨基酸含量下降，包括亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、丙氨酸、组氨酸、甘氨酸、脂类（LDL）、β-葡萄糖、乳酸、胆碱、肉碱、肌醇显著减少，差异具有统计学意义（P<0.05）；血浆糖蛋白、丙二酸、乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮显著增多，差异具有统计学意义（P<0.05）。与健康人相比，乳腺癌患者尿液中异亮氨酸、缬氨酸、谷氨酸、组氨酸、二甲胺、马尿酸、甜菜碱、牛磺酸、琥珀酸、柠檬酸、肌酸、肌酸酐减少，差异具有统计学意义（P<0.05）；乳酸增多，差异具有统计学意义（P<0.05）。通过乳腺癌患者的代谢组学的变化，建立可以用于乳腺癌早期诊断的血浆、尿液代谢标志物体系。

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当前小麦研究的国际热点

张英华, 王志敏, 周顺利, 王彬, 薛盈文, 刘云鹏, 王超, 奚文星

科技导报. 2014, 32(13): 64-69. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.011

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综述了当前国际上小麦研究的几个热点，包括小麦产量潜力的研究、优异种质资源的利用、气候变化与小麦生产、小麦抗非生物胁迫、小麦微量营养和小麦综合管理。分析表明，未来产量的提高应主要依靠生物产量的增长，在此基础上尽可能维持或增加收获指数；小麦种质资源丰富，含大量优异基因，可用于提高植株抗性和改善品质；全球变暖会威胁粮食安全，需提高小麦生产对气候变化的适应能力；提高小麦耐逆机能，除重视利用一般的生理机制外，需要更加突出地重视利用贮藏物质运转、持绿性、非叶光合机能、根系构型等重要性状；提高籽粒微量营养素含量可通过施肥、常规育种和转基因技术实现；实施小麦综合管理可克服小麦生产中的多个限制因子，通过发挥技术和要素的互作协同效应，实现小麦高产高效。

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植物应答高温和干旱胁迫组学研究进展

吴永波, 薛建辉, 李百炼

科技导报. 2014, 32(13): 70-73. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.012

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近20多年来，基于高通量分析的系统生物学研究飞速发展，组学研究不断拓展。组学研究涉及核酸、蛋白、代谢物、表型等各个层次，包括基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学等一系列组学技术。非生物环境胁迫严重影响植物的生长发育，植物组学的技术方法有助于研究植物对非生物环境胁迫的应答机制。高温和干旱是全球气候变化的两个重要表征，亦是最可能同时出现的两个因子。本文综述基因组学、蛋白组学与代谢组学等组学技术用于分析植物应答高温和干旱胁迫的研究进展，以期为植物应答高温和干旱胁迫研究的未来发展提供参考。

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页岩气开采的水污染问题及其综合治理技术

吴青芸, 郑猛, 胡云霞

科技导报. 2014, 32(13): 74-83. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2014.13.013

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页岩气作为一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气能源，已成为全球油气资源勘探开发的新亮点。目前，页岩气最主要的开采方式是水力压裂技术，其开采过程需消耗大量淡水资源，并产生巨量高盐废液。如何经济高效处理页岩气废液和实现水循环利用对页岩气的长足发展和环境保护有着举足轻重的意义。本文从页岩气开采的技术原理出发，分析了开采过程中产生的废水成分特点，讨论了可用于废水处理的技术，包括重复使用法、机械蒸汽压缩法、膜蒸馏法、反渗透法、正渗透法、电絮凝技术、臭氧催化氧化技术等，并评估了各种水处理技术的优势与不足，表明了多种技术杂化综合的水处理系统将成为页岩气开采废水处理方案。

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秩序的力量

王丽娜

科技导报. 2014, 32(13): 7-7.

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4月20日，是中国全功能接入互联网20周年纪念日。1994年，中国国家计算与网络设施（NCFC）工程通过美国Sprint公司连入Internet的64K国际专线开通，标志着中国正式进入互联网时代，被列为当时中国重大科技成就之一。接入互联网的初衷是与世界共享科研成果，最初主要用于科研教育领域。经过20年的高速发展，如今互联网的触角已经伸入各行各业，并带动了它们蓬勃发展，方便了人们的工作与生活，使整个世界都发生天翻地覆的变化，在当今社会、经济发展过程中起着不可替代的作用。

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后抗生素时代逼近

汤锡芳

科技导报. 2014, 32(13): 9-9.

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2014年4月30日，世界卫生组织（以下简称WHO）发布全球调查报告称，因长期滥用抗生素，以及落后医疗卫生条件的推波助澜，耐药性细菌菌株快速增殖，抗生素正在逐渐失去抑菌力。未来，普通感染以及轻伤亦有可能致命——后抗生素时代正在逼近。这并不是WHO首次发出警告。

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英国皇家学会纪念伯崔姆·霍普金森关于冲击和爆炸重要论文发表100周年

田恬

科技导报. 2014, 32(13): 11-11.

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在工程技术、军事技术、科学研究等领域乃至日常生活中，人们会遇到各种各样的爆炸/冲击载荷问题。物体在爆炸/冲击载荷下的力学响应往往与静载荷下有显著不同。分离式霍普金森杆被公认为是最常用、最有效的研究脉冲动载作用下材料力学性质的实验设备。

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物理学的东去又东来——评《中日近代物理学交流史研究：1850—1922》

陈志辉

科技导报. 2014, 32(13): 84-84.

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不管人们对日本这个国家的情感如何，至少在1900年代前后，即使受到过最深厚的传统中国文化教育的人，也难以避免日本对其工作、生活的影响。

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科技成果转化是高风险的创新活动

万劲波, 赵兰香

科技导报. 2014, 32(13): 88-88.

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科技成果转化是一项高风险的创新活动，本文将从以下3点进行阐述。

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科学基金申请中科学假说的研究内涵

朱旺喜, 王来贵

科技导报. 2014, 32(13): 89-89.

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科学研究中，可采用系统科学的思维方式。研究对象即事物的内因就是系统结构，研究对象之外的作用即事物的外因就是系统的环境。依据系统结构已知结构信息、环境信息及相互作用的规律作为基本事实，从事物发生、发展的内因（系统结构）、外因（系统环境）及内外因相互作用原理和演化过程等方面来探讨未知的自然现象和科学规律。因此，在区分结构信息、环境信息及其相互作用和演化信息的基础上，要发现问题、进而梳理问题、提炼问题。

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洪堡学者申请成功经验谈

熊健

科技导报. 2014, 32(13): 90-90.

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德国洪堡基金会成立于1860年，以德国自然科学家和社会活动家亚历山大·冯·洪堡的名字命名，其主要任务是为世界各国的年轻科学家提供研究支持，促进科学家之间的交流和国际间科学合作。洪堡奖学金的评选有着严格的遴选程序，着重考察申请者是否具有突出的学术水平和研究能力。

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新闻时段2014-04-21至2014-04-30

石萌萌

科技导报. 2014, 32(13): 6-6.

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2014-13 科技界声音

石萌萌

科技导报. 2014, 32(13): 8-8.

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2014-13 科学共同体

李娜

科技导报. 2014, 32(13): 10-10.

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关于中国建筑部门节能减排的若干建议

周丽, 陈文颖

科技导报. 2014, 32(13): 12-12.

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2014-13 国内期刊亮点

祝叶华

科技导报. 2014, 32(13): 13-13.

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2014-13 国外期刊亮点

祝叶华

科技导报. 2014, 32(13): 14-14.

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2014-13 图书推介

石萌萌

科技导报. 2014, 32(13): 85-85.

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多姿多彩的Lab meeting

牛旭波

科技导报. 2014, 32(13): 86-86.

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从2008年8月份直博到现在已经过去5年了。5年前我怀着对科学的极大兴趣和向往踏入了理想中的学府和实验室。从完全不懂做课题到现在可以独立完成实验，这中间经历了许多，收获了许多，也体会到许多。这些感悟涉及到科研工作的方方面面，例如科技文献阅读在科研中的重要性，labmeeting的重要性，文章写作以及补充数据方面的心得等等。

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勇于展现自我,让科研之花绽放——记我的实验室seminar 收获

伍崇海

科技导报. 2014, 32(13): 86-86.

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自从在我院工作的2位美国哈佛大学特聘教授建议心血管疾病研究所所有博士后、博士、硕士必须每周出席并参与在seminar上演讲近期科研进展及遇到问题后，这种seminar取代了以前的实验室组会。在这半年多的seminar讨论中，我积极参与交流，展现自己的成果与不足，获得了很多收获。

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2014-13 科技人才招聘

郭献之(实习生), 祝叶华

科技导报. 2014, 32(13): 91-93.

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2014-13 全球招聘新闻

孙杨慧(实习生), 石萌萌

科技导报. 2014, 32(13): 94-96.

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2014年, 第32卷, 第13期　刊出日期：2014-05-08

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